政策推動-固態(tài)電池研發(fā)進程加快-半固態(tài)電池有望率先實現(xiàn)產業(yè)化

-1-政策推動-固態(tài)電池研發(fā)進程加快-半固態(tài)電池有望率先實現(xiàn)產業(yè)化一、政策推動，固態(tài)電池研發(fā)進程加快，我國關鍵技術專利申請量位列全球首位固態(tài)電池是一種采用固態(tài)電解質的電池技術。與液態(tài)鋰離子電池由正極材料、負極材料、電解液和隔膜四大主材組成不同，固態(tài)電池使用固態(tài)電解質來替代電解液和隔膜。傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的理論能量密度上限約為350Wh/kg，其性能已經接近極限。隨著對鋰離子電池安全性和能量密度等性能要求的不斷提高，固態(tài)電池被普遍認為是下一代電池體系的重要升級方向。2020年10月，我國發(fā)布了《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》（征求意見稿），其中明確提出了加強固態(tài)電池研發(fā)和產業(yè)化進程的要求，并將固態(tài)電池的發(fā)展提升到了國家層面。此后，固態(tài)電池相關政策頻出，為行業(yè)發(fā)展提供良好環(huán)境?！丁笆奈濉毙滦蛢δ馨l(fā)展實施方案》提出開展鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等關鍵核心技術、裝備和集成優(yōu)化設計研究，集中攻關超導、超級電容等儲能技術，研發(fā)儲備液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池等新一代高能量密度儲能技術?！蛾P于推動能源電子產業(yè)發(fā)展的指導意見》提出加強新型儲能電池產業(yè)化技術攻關，推進先進儲能技術及產品規(guī)?；瘧?，加快研發(fā)固態(tài)電池、鈉離子電池、氫儲能/燃料電池等新型電池。我國固態(tài)電池行業(yè)相關政策時間 政策 主要內容2024.02 《鋰電池行業(yè)規(guī)范條件(2024年本)》 增加固態(tài)單體電池產品性能要求:單體電池能量密度≥300wh/kg,電池組能量密度≥260Wh/kg。循環(huán)壽命≥1000次且容量保持率≥80%。2023.12 《關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見》 加大動力電池關鍵技術攻關，在不明顯增加成本基礎上將動力電池循環(huán)壽命提升至3000次及以上，攻克高頻度雙向充放電工況下的電池安全防控技術。2023.01 《關于推動能源電子產業(yè)發(fā)展的指導意見》 加強新型儲能電池產業(yè)化技術攻關，推進先進儲能技術及產品規(guī)?；瘧茫涌煅邪l(fā)固態(tài)電池、鈉離子電池、氫儲能/燃料電池等新型電池。2022.06 《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022-2030年)》 研發(fā)壓縮空氣儲能、飛輪儲能、液態(tài)和固態(tài)鋰離子電池儲能、鈉離子電池儲能、液流電池儲能等高效儲能技術，研發(fā)梯級電站大型儲能等新型儲能應用技術以及相關儲能安全技術。2022.01 《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》 開展鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等關鍵核心技術、裝備和集成優(yōu)化設計研究，集中攻關超導、超級電容等儲能技術，研發(fā)儲備液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池等新一代高能量密度儲能技術。2021.10 《2030年前碳達峰行動方案》 聚焦化石能源綠色智能開發(fā)和清潔低碳利用、可再生能源大規(guī)模利用、新型電力系統(tǒng)、節(jié)能、氫能、儲能、動力電池、二氧化碳捕集利用與封存等重點,深化應用基礎研究。2020.10 《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》 開展正負極材料、電解液、隔膜、膜電極等關鍵核心技術研究，加強高強度、輕量化、高安全、低成本、長壽命的動力電池和燃料電池系統(tǒng)短板技術攻關，加快固態(tài)動力電池技術研發(fā)及產業(yè)化。在政策推動下，我國固態(tài)電池研發(fā)進程加快。過去的5年中，中國固態(tài)電池全球專利申請量年均增長率達到了20.8%，位列全球首位。截至2023年5月，全球固態(tài)電池關鍵技術專利申請量達到20798項，其中中國固態(tài)電池關鍵技術專利申請量為7640項，占比高達36.73%。在政策推動下，我國固態(tài)電池研發(fā)進程加快。過去的5年中，中國固態(tài)電池全球專利申請量年均增長率達到了20.8%，位列全球首位。截至2023年5月，全球固態(tài)電池關鍵技術專利申請量達到20798項，其中中國固態(tài)電池關鍵技術專利申請量為7640項，占比高達36.73%。二、固態(tài)電池優(yōu)勢明顯，國內市場快速增長固態(tài)電池相對于傳統(tǒng)鋰離子電池具有更高的安全性，同時，固態(tài)電池有潛力實現(xiàn)更高的能量密度，這意味著它們可以在相同大小的空間內存儲更多的能量，提供更長的續(xù)航時間。此外，由于固態(tài)電池具有更好的電導率，因此它們可能支持更快的充電速度，提高用戶的充電效率。憑借諸多優(yōu)勢，近年來我國固態(tài)電池市場快速增長，且展現(xiàn)較大的發(fā)展空間。根據(jù)數(shù)據(jù)，2023年我國固態(tài)電池市場規(guī)模達10億元，預計2024年我國固態(tài)電池市場規(guī)模達17億元，較上年同比增長70%。預計2030年我國固態(tài)電池市場規(guī)模將達200億元。根據(jù)數(shù)據(jù)，2023年我國固態(tài)電池市場規(guī)模達10億元，預計2024年我國固態(tài)電池市場規(guī)模達17億元，較上年同比增長70%。預計2030年我國固態(tài)電池市場規(guī)模將達200億元。三、相較于全固態(tài)電池，半固態(tài)電池有望率先實現(xiàn)產業(yè)化固態(tài)電池分為半固態(tài)電池和全固態(tài)電池等類型，通常將電池內液體含量10%作為區(qū)分半固態(tài)電池和液態(tài)電池的分界線，而全固態(tài)電池將完全使用固態(tài)電解質，液體含量將降為0%。固態(tài)電池分類類型 半固態(tài)電池 全固態(tài)電池電解質 聚合物+氧化物固態(tài)電解質+溶劑+LiTFSI+添加劑 聚合物/氧化物/硫化物固態(tài)電解質隔膜 保留+氧化物涂覆 無負極 硅基/鋰金屬 硅基/鋰金屬正極 高鎳高電壓/富鋰錳基 超高鎳/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等封裝方式 卷繞/疊片+方形/軟包 疊片+軟包能量密度 >350Wh/kg >500Wh/kg相較于全固態(tài)電池，半固態(tài)電池對現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系的沖擊較小，因此有望率先實現(xiàn)產業(yè)化。目前國內外多家新能源車企宣布了半固態(tài)電池裝車規(guī)劃。隨著半固態(tài)電池量產前夜的到來，將對整個鋰電產業(yè)鏈產生深遠影響。部分車企固態(tài)電池裝車進程/規(guī)劃車企 固態(tài)電池裝車進程/規(guī)劃東風 目前旗下有兩款搭載半固態(tài)電池車型。2022年E70搭載第-代固態(tài)電池實現(xiàn)首批小規(guī)模交付，搭載第二代固態(tài)電池車型預計2024年.上半年量產。東風嵐圖 搭載半固態(tài)電池的嵐圖追光車型于2023年4月量產。蔚來 搭載150kWh固態(tài)電池的ES6、ET7于2023年量產上市。150kWh電池包將于2024年4月量產,適配蔚來旗下所有車型。賽力斯 2023年6月sERES5搭載贛鋒鋰業(yè)第一代固態(tài)電池實現(xiàn)首批交付。上汽集團 2024年起半固態(tài)電池將在公司不同車型實現(xiàn)量產搭載。廣汽埃安 2026年實現(xiàn)固態(tài)電池量產搭載，昊鉑車型將率先搭載長安汽車 2023年12月與贛鋒鋰業(yè)簽署《合作備忘錄》。2025年開始逐步量產搭載(半)固態(tài)電池，2030年全面普及搭載。東風日產 2024年啟動全固態(tài)電池工廠建設，2028年量產上市。豐田 計劃2027年量產搭載全固態(tài)電池的電動汽車ports/本田 計劃2025-2030年量產搭載全固態(tài)電池的電